关键词： 砜亚胺   砜二亚胺   不对称催化   氯代   氟代  

摘要： 砜亚胺和砜二亚胺是一类重要的硫(SVI)化合物,在硫原子上具有特征的亚胺结构,是砜的含氮生物电子等排体。砜亚胺独特的生物活性,使其在医药等领域得到了广泛应用,引起了化学界的强烈关注。此外,砜亚胺结构中的硫具有立体中心,因此开展砜亚胺的不对称合成研究具有重要意义。 然而,目前关于不对称合成砜亚胺的策略具有很多局限性,比如反应条件复杂苛刻,应用成本昂贵,底物适用范围窄,易导致污染和浪费等。因此,开发出一种操作简便,成本廉价,绿色高效的砜亚胺不对称合成方式十分必要。本课题发展了一种手性磷酸铵盐催化次磺酰胺底物与氯源在室温条件下不对称合成氯代砜亚胺的策略,反应通过3（?）分子筛控制反应体系中的水,进而控制反应速率,能够使手性催化剂充分发挥诱导效应。该策略具有底物易得,操作简便,条件温和,对映选择性高,底物适用范围广,产物易衍生化的优点。而且,这种方法还可以应用到多种已知药物分子的官能团化衍生,对新药的研发具有重要意义。 砜二亚胺作为一种相关报道少、应用相对缺乏的化合物,其与砜亚胺在分子结构与理化性质上具有相似性,而且同样具有生物活性。本课题还发展了一种简便高效的氟代砜二亚胺的合成策略,对比现有的报道,这是首次能实现从硫(SII)化合物一锅法制备的方法,同时具备底物易得,操作安全简便,适用范围广的优点。此外,这一方法也能成功应用到已知药物分子的结构修饰,为新药的发现计划提供了可行的思路。

关键词： γ-内酯   酶催化   底物谱   不对称合成  

摘要： 内酯是一类在自然界中广泛存在的化合物,作为次生代谢产物,与脂肪酸的分解代谢相关。得益于五元环结构的稳定性,γ-内酯成为自然界中最丰富的内酯之一。γ-内酯及其衍生物具备多种生物化学活性,因此被广泛应用于药物研发及中间体合成。目前,合成γ-内酯常用的化学方法主要分为三类:1)自由基介导的环化反应;2)γ位羰基加氢还原生成γ-羟基羧酸的环化反应;3)环丁酮的Baeyer-Villiger反应。这些方法都依赖底物已活化位点（如双键、酮等）,并且手性产物的合成需要相应的手性助剂。相对于化学合成方法的这些缺点,将可再生的脂肪酸一步转化成γ-内酯的酶催化反应是一种温和、绿色、高效的合成方法。 本课题组前期获得了能够以高活性、高区域和高对映选择性催化辛酸生成γ-辛内酯的P450BSβ-L78G/Q85F/F173S/G290I突变体。我们在此对该突变体进行底物谱的拓展研究。结果显示该突变体在温和的条件下不仅能够催化C6-C18脂肪酸,而且能够耐受带有各种官能团的羧酸,甚至是带有（杂）芳烃的羧酸,且表现出优秀的区域选择性和对映选择性。在此过程中,我们使用该突变体催化5 mmol壬酸,其反应结果与制备级反应（0.5 mmol）结果基本相同,展示了该突变体的可拓展性。随后,我们以纯化后的（S）-γ-壬内酯为原料,通过简单的化学方法进一步将其转化为具有相应手性的甲基化、1,4-二醇、大环内酯等有价值的γ-内酯衍生物,拓展了γ-内酯在天然产物合成、食品风味和药物合成等领域的应用。该酶催化反应可以将一些天然产物的合成步骤直接缩减到一步,大幅提高了相关天然产物的合成效率,表现出了卓越的原子经济性和步骤经济性。为了进一步地理解该突变体催化羧酸专一区域、对映选择性地生成γ-内酯的机理,我们获取了其与棕榈油酸复合物的晶体结构（PDB ID:8HKD）。我们发现,L78G、Q85F、G290I取代将导致棕榈油酸的Cγ被推向血红素的铁氧活性中心。其次,Cγ上的pro-（S）-H与铁氧中心的距离(2.6?（?）)较pro-（R）-H与铁氧中心的距离(3.7（?）)更近。 本课题拓展了P450BSβ-L78G/Q85F/F173S/G290I不对称合成γ-内酯的底物谱,并在后续衍生物合成方面具有良好的应用前景。同时,该酶催化反应以可再生的脂肪酸为底物直接合成γ-内酯,减少了对不可再生化石能源的依赖。

关键词： 长叶蒎烷倍半萜   Semipinacol重排   不对称合成  

摘要： 本论文对长叶蒎烷倍半萜marsupellins家族天然产物进行了集群式全合成研究,并对其不对称合成进行了探索。论文分为以下三个部分:第一章含四元碳环天然产物的合成进展(综述) 许多天然产物都具有环丁烷结构,其优异的活性与高张力的骨架吸引了合成化学家的关注。本章从分子内直接关环、环加成、环收缩和环扩张四种策略的角度,简要介绍了近十五年来含有环丁烷结构的天然产物的合成进展。第二章长叶蒎烷倍半萜的集群式合成 本章简要介绍了长叶蒎烷倍半萜marsupellins家族的分离、活性以及相关天然产物的合成工作。随后在本课题组之前工作的基础上,分别以MHAT反应和重排反应为关键反应,设计了两条路线对其进行合成研究。最后,以cis稠合的6/7并环为起始原料,通过Ti(Ⅲ)介导的自由基环化和semipinacol重排反应为关键反应,实现了类longibornane倍半萜[2.2.1]庚烷骨架到longipinane倍半萜[3.1.1]庚烷骨架的转化,进而以14/16/14步和1.6%/1.6%/2.8%的总收率分别实现了marsupellins B和D以及acetoxymarsupellone的全合成。第三章长叶蒎烷倍半萜Marsupellins的不对称合成探索 本章简要介绍了实现不对称合成的四种策略,并通过催化剂控制、辅基控制和底物控制的三种策略,对长叶蒎烷倍半萜marsupellins的不对称合成进行了探索。其中,金属-手性配体催化剂催化的不对称Diels-Alder反应最高ee值能到50%。

关键词： 光氧化还原   手性磷酸催化   二氢喹喔啉-2-酮   不对称Minisci反应  

摘要： 二氢喹喔啉-2-酮是一种双环苯稠合哌嗪类化合物,许多的研究表明,它们具有潜在的治疗特性,特别是抗病毒和抗炎活性,因此它的合成方法受到广泛关注。但是二氢喹喔啉-2-酮的3位有取代基时,会为化合物引入潜在的手性复杂性,这对该化合物运用到药物中是非常不利的,因此合成光学活性的二氢喹喔啉-2-酮衍生物是很有必要。 本研究使用了有机光敏剂(DPZ)与手性磷酸协同催化,通过三组分串联加成之后再缩合成环构建一系列光学活性的二氢喹喔啉-2-酮衍生物。各种底物产率中等,ee值至高99%。并且采用实验与DFT理论计算等方法探究反应机理,对反应历程有了较为清楚的了解。 该反应成功通过不对称Minisci反应实现了含有两个相邻叔立体中心的基于二氢喹喔啉-2-酮的双环变体的不对称合成,条件简单温和,底物范围广,展现了一种很有前景的合成方法。

关键词： 手性农药   杀菌剂   抗病毒剂   氮杂环卡宾   不对称合成  

摘要： 手性农药单一高效构型的研发已成为新农药研发重要方向之一。介绍了氮杂环卡宾催化合成农药活性手性分子的方法及其抗细菌、真菌及病毒活性与潜在应用价值。

关键词： 不对称催化   不对称合成   有机催化   手性分子   分子识别   螺烯   芳香环   螺旋手性  

摘要： 手性螺烯是一类由多个芳香环稠合而成的非平面螺旋形手性分子.由于其具有共轭多环芳烃结构以及独特的螺旋手性,手性螺烯在不对称催化、分子识别及分子机器等研究领域已得到了广泛应用[1].因此,发展手性螺烯不对称合成的简洁、高选择性的新方法和新策略一直受到重视.就不对称催化合成方法而言。

关键词： 手性高价碘   去芳构化反应   不对称合成   天然产物  

摘要： 不对称去芳构化反应可以将平面、非手性的芳烃类化合物转变为具有三维结构的手性化合物,因此该类反应成为制备手性分子、药物和天然产物的一种重要策略.手性高价碘试剂由于具有反应条件温和、环境友好及对映选择高等优点,被广泛用于不对称氧化反应中.就近20年来手性高价碘试剂诱导的去芳构化反应进行综述,根据手性骨架的不同,分为手性乳酸酯衍生物、联萘、酒石酸、螺环、杂环,及其他骨架如糖、[2,2]-对环芳烃和三蝶烯等,从合成的方法、诱导的不对称反应及代表性的实例详细介绍了每类手性试剂.此外,还总结了手性高价碘试剂诱导的去芳构化反应在天然产物合成中的应用.

关键词： 老黄酶   不对称合成   一步纯化固定化   多酶级联   手性化合物  

摘要： 开发了一步纯化共固定老黄酶(OYE1)、醇脱氢酶(ADH-A)和葡萄糖脱氢酶(GDH)系统并一锅级联催化烯酮转化为手性醇类化合物,同时实现辅酶的原位再生。以镍离子金属螯合亲和层析介质(Ni-NTA)修饰的SiO_(2)纳米花为载体,对带有His-tag的目的蛋白ADH-A、OYE1和GDH粗酶液进行一步分离纯化及固定化,并在优化的反应条件下进行反应,对手性醇产物的产率最高可达92.37%。固定化酶相比于游离酶的稳定性更加出色。在连续5次循环使用后,固定化酶在使用时仍有较高的转化率。同时,固定化酶OYE1&ADH-A&GDH@Ni-NTA@SiO_(2)对环状、链状及芳香族烯酮类化合物均具有良好的催化性能。

关键词： 比旋光度   旋光度   不对称合成  

摘要： 针对现有基础有机化学教材中关于比旋光度的计算公式和单位不一致的地方进行了探讨,给出了比旋光度约定俗成的计算公式和单位。